A világon a fűtési, illetve a hűtési szektor számít az egyik legnagyobb energiafogyasztónak. A napjainkban még nagyrészt kőolajat és földgázt használó távfűtési rendszereknek viszont a jövőben kiváló tiszta alternatívái lehetnek a megahőszivattyúk. Gyártásukban és fejlesztésükben jelenleg a német Everllence számít piacvezetőnek. Az Energiastratégia Intézet idézett cikkében a vállalat hat kiemelt megahőszivattyú-projektje kerül bemutatásra.
Az Everllence és a távfűtési szektor
2024-ben a fűtési és a hűtési szektor adta a világ energiafogyasztásának 50, szén-dioxid-kibocsátásának pedig 40%-át. Ebben jelentős szerepe volt a főként kőolajra és földgázra épülő távfűtési rendszereknek. Hőszivattyúk használatával azonban sokat lehetne javítani az ágazat kibocsátási mutatóin, illetve hatékonyságán. A hőszivattyús megoldások ugyanis a környezetből elvont hő segítségével körülbelül háromszor annyi energiát képesek előállítani, mint amennyit felvesznek, vagyis ideális esetben csaknem 300%-os hatékonysággal működnek. További előnyös tulajdonságuk, hogy jól méretezhetők és ezért városrészi, illetve épületszinten is hatékonyan alkalmazhatók: egyetlen 50 MW-os hőszivattyú akár 100 ezer háztartás hőigényét is el tudja látni.
Az úgynevezett megahőszivattyúk révén tehát nagymértékben csökkenteni lehetne az Európában működő 19 ezer távhőszolgáltató által kibocsátott szén-dioxid mennyiségét. A Nemzetközi Energiaügynökség hőszivattyú-technológiákkal foglalkozó programja szerint a működőképes kísérleti projektek is azt igazolják, hogy a megahőszivattyúkat használó létesítmények nemcsak műszakilag megvalósíthatók, de gazdaságosan is üzemeltethetők. Ebben a szegmensben pedig jelenleg az Everllence számít az egyik legfontosabb piaci szereplőnek.
A korábban MAN Energy Solutions nevet viselő és a Volkswagen Csoport részét képező német vállalat kifejezetten a települések távfűtési igényeire szabott megoldásokat kínál. Világszerte több mint 15 ezer alkalmazottat foglalkoztat: Európában 11, Ázsiában 3 gyáregysége van, 2024-es árbevétele pedig 4,3 milliárd euró volt. A vállalat megahőszivattyúi egy helyen, a dániai Esbjergben már jelenleg is üzemelnek, további öt – négy európai és egy amerikai – városban pedig most telepítik őket. A cég számításai alapján hőszivattyúik egy MW-ra vetített ára 500 ezer euró, ám ehhez jön még a telepítéshez és a működtetéshez szükséges infrastruktúra kiépítésének költsége is.
A németországi projektek
Elkészültük után a vállalat által a németországi Mannheimbe tervezett – és a jelenlegi ütemezés szerint várhatóan 2028‒2029 telén üzembe lépő – távfűtési egységek lehetnek a világ legnagyobb teljesítményű hőszivattyúi. A városban most folyó munkálatok során teljesen átalakítanák, 2030-ig pedig százszázalékosan megújuló erőforrásokra alapozva működtetnék a távfűtési rendszert. A település vezetői arra számítanak, hogy 2035-re le tudnak kapcsolódni a német földgázhálózatról, és jelentősen csökkenteni tudják szén-dioxid-kibocsátásukat. A város távfűtési rendszere ugyanis jelenleg még több mint 70%-ban kőolajat és földgázt használ, és ezért éves szinten nagyjából 300 ezer tonna szén-dioxidot bocsát a légkörbe.
A városvezetés elképzelései szerint az Everllence által telepített hőszivattyúk a város távfűtési rendszerének 50%-át látják majd el hőenergiával (ez mintegy 19 ezer háztartást jelent), a maradék 50%-ot pedig más tiszta megoldásokból fedezik majd. A vállalat által 200 millió euró értékben telepített 162 MW-nyi hőszivattyú-kapacitás 2 darab, egyenként 82,5 MW teljesítményű egységből áll, amelyek 2 méter átmérőjű csöveiken keresztül közvetlenül a Rajnából szivattyúzzák majd ki az üzemeltetésükhöz szükséges vizet. A 2 szivattyú vízfelvétele másodpercenként 10 ezer liter. Az Everllence modellezése alapján a rendszer mindössze 0,1 Celsius-fokkal emeli majd meg a folyó hőmérsékletét.
A vállalat második legnagyobb projektje ugyancsak a Rajna vizét használja majd. Ennek keretében a cég a RheinEnergie nevű energetikai vállalat felkérésére a kölni Niehl 3 erőműbe telepítene egy hőszivattyú-rendszert. A 280 millió euró összértékű projekt Köln belvárosában biztosítana megbízható fűtési megoldást mintegy 50 ezer háztartásnak. A telepített hőszivattyúk egyenként 50 MW kapacitásúak, összteljesítményük pedig 150 MW lesz. A rendszer várhatóan 2027-ben kezdi meg működését, és évente mintegy 100 ezer tonnával csökkenti a város szén-dioxid-kibocsátását.
Skandináv projektek
A vállalat egyetlen befejezett és átadott projektje a már említett dániai Esbjergben működik. A helység távfűtési rendszerét a szomszédos Vardéhoz és a közeli Fanø szigethez hasonlóan egy, az Ørsted nevű energetikai vállalat tulajdonában lévő széntüzelésű erőművel működtették, ám a létesítményt 2024-ben bezárták. Pótlására az Everllence négy, egyenként 35 MW teljesítményű hőszivattyút telepített a város kikötőjébe. Ezek évente mintegy 280 ezer MWh energiát biztosítanak a helyi távfűtési rendszernek. A létesítményben egy 200 ezer köbméteres víztartályt is kialakítottak azzal a céllal, hogy legyen biztonsági tartaléka, és ezáltal működése a fűtési időszakban is megfelelően rugalmas maradhasson. Az Everellence közlése szerint a rendszer 30 másodperc alatt képes maximális teljesítményre kapcsolni. A hőszivattyúk 25 ezer otthon fűtését biztosítják, és használatukkal évente megközelítőleg 120 ezer tonna szén-dioxiddal kerül kevesebb a légkörbe. A bezárt erőművet azonban nem lehetett velük teljesen kiváltani, ezért a város egy 60 MW teljesítményű faaprítékkazánt, illetve egy 40 MW teljesítményű elektromos kazánt is üzembe helyezett mellettük.
Dánia negyedik legnagyobb városa, Aalborg szintén az Everllence által gyártott hőszivattyúkkal igyekszik csökkenteni távfűtési rendszerének karbonlábnyomát. A városi szolgáltató számára készített, várhatóan 2027-ben üzembe lépő rendszer 176 MW-os összteljesítménye még a mannheimi létesítmény teljesítményét is meghaladja majd. A németországival ellentétben azonban az aalborgi projektben 4, egyenként 44 MW kapacitású hőszivattyút létesítenek majd. Az ezeknek otthont adó létesítményt a Limfjord szoros mellé telepítik; itt az Északi-tenger vizének segítségével évente mintegy 700 ezer MWh hőenergiát termelve állítja majd elő a távfűtési rendszer üzemeltetéséhez szükséges 98 Celsius-fokos vizet. A rendszer a tervek 120 ezer ingatlan fűtését látja majd el, és működésével évi 210 ezer tonna szén-dioxid-kibocsátást lehet elkerülni.
A német vállalat számára a skandináv projektek közül a legösszetettebb feladatot a finn főváros, Helsinki fűtési rendszerének átalakítása jelenti. Mivel a helység körül a Balti-tenger vízszintje alacsony, az Everllence által használt, tengervízzel működtetett hőszivattyúk itt jelentősen veszítettek volna hatékonyságukból. Emiatt az előzetes tervek szerint a rendszert a várostól mintegy 20 kilométerre telepítették volna. Ez azonban gazdaságossági szempontból végül nem tűnt megfelelő megoldásnak. A német vállalat ezért úgy döntött, hogy az eredeti tervvel szakítva a finn szolgáltatónak egy levegő-víz hőszivattyút épít – a világon a legnagyobbat. A két 50 MW teljesítményű elektromos bojler által támogatott rendszer kapacitása időjárástól függően 20–33 MW között mozog, éves szinten pedig mintegy 200 GWh hőenergiát termel, és ezzel mintegy 30 ezer háztartás fűtési igényeit tudja majd kielégíteni. Működésével évi 26 ezer tonnánál is több szén-dioxid-kibocsátás válik majd elkerülhetővé.
Az első amerikai telepítés
A német cég első amerikai projektjét a Vicinity Energy nevű helyi energetikai vállalattal közösen valósítja meg. A massachusettsi Cambridge-ben 2028 során üzembe álló Kendall Station a világ legnagyobb gőzt előállító hőszivattyúja lesz: a 35 MW teljesítményű rendszer óránként mintegy 50 tonna gőzt, éves szinten pedig akár 216 ezer MWh hőenergiát tud majd megtermelni. A projekt a közeli Charles folyó vizét használja, és a bostoni közintézményeknek, valamint a város kritikus infrastruktúrájának a fűtését látja majd el.
Megtérülés
Az Everllence jelenleg folyamatban lévő projektjeinek összteljesítménye 460 MW, működésükkel pedig évente mintegy 500 ezer tonna szén-dioxid-kibocsátást lehet majd megtakarítani. Noha az átadott megahőszivattyús projektek száma ma még alacsony, a megoldás egyre inkább terjedőben van. A német Agora Energiewende nevű agytröszt jelentése úgy kalkulál, hogy a megahőszivattyúk 2045-re akár az ország távfűtési igényeinek 70%-át is kielégíthetik majd.
Jelenleg azonban a hőszivattyús távfűtési projektek megvalósulásához még elengedhetetlen az állami támogatás. 2026-ban a fentebb bemutatott mannheimi rendszer mellett további három városban, Stuttgartban, Berlin Neukölln nevű városrészében és Rosenheimben is létesítenek majd hasonló hőszivattyús rendszereket. Ezek mindegyike a szövetségi kormány támogatásával valósul meg.
Forrás: Energiastratégia Intézet, kép: Everllence
e-gépész
Szóljon hozzá
A hozzászóláshoz be kell jelentkezni.